资料在新课程教学设计中的应用

【摘 要】化学资料来源丰富，资料在新课程教学中具有重要意义，主要包括：激发学习预期、设计探究问题、培养科学情感、培育科学精神等方面作用。

【关键词】化学资料 作用 新课程

化学资料来源丰富，资料在新课程教学中具有重要意义，本文浅谈资料在新课程教学设计中的一些具体应用。

一、激发学习预期

上课首先要激发起学生强烈的学习预期，心理学上讲就是调节好学生的学习心向，为有意义学习创造心理条件，所以上课要注意开头的设计。巧妙的、适切的资料就可以激发起学生强烈的学习愿望。这种资料有数据资料、图表资料、文本资料、影视资料等。资料要紧紧围绕上课内容选择，要短小精悍，能激起学生的心理波澜。下面是学习新课程《天然气的利用——甲烷》时所使用的资料。该资料除了起到激发学生的学习预期外，还直接地介绍了将要学习的有关知识，是资料中的上品。

瓦斯成为煤矿“杀手”，院士建议加快利用

矿井瓦斯爆炸就其本质来说，是一定浓度的甲烷和空气中的氧气产生的激烈氧化反应。瓦斯爆炸产生的高温高压，促使气体以极大的速度向外冲击，造成人员伤亡，破坏巷道和器材设施，扬起大量煤尘并使之参与爆炸，产生更大的破坏力。爆炸后生成大量的有害气体，进一步造成人员中毒死亡。

中国工程院院士周士宁、张铁岗日前建议，我国应加快煤层气瓦斯利用工作的速度，遏制煤矿重特大事故的发生。据统计，我国每年因采煤而从矿井中抽放的煤层气在13亿立方米以上。有关统计显示：中国浅煤层气资源量约为30万至35万亿立方米，相当于450亿吨标煤，与全国常规天然气资源量相当，按照有关能耗标准计算，相当于中国可以使用20多年的能源。

瓦斯事故是我国煤矿安全事故居高不下的主要矛盾。两院士认为，我国能源比较紧张，同时也存在着巨大浪费，大量的煤层气如能被合理利用，既有利于安全生产又能缓解能源紧张，且有利于改善环境。有关信息显示，美国及一些欧洲国家愿意出资在中国等11个国家进行瓦斯的综合利用和开发。（中国教育报2005年2月28日报导）

二、设计探究问题

高中化学新课程标准中把“提出问题”作为探究教学的第一要素。创设问题情景是探究教学的基础，“好”的探究性问题不同于一般的操作性问题或陈述性问题，那些只是记忆检索或缺乏思维深度的问题不具有探究价值。好问题至少应有如下特性：挑战性，有一定的难度，能激起学生的好奇心和探求欲。针对性，要紧扣教学内容，注意问题与知识的内在联系。层次性，根据问题涵盖的内容，设置“全境式问题”与“阶段性问题”。“全境式问题”起总领作用，“阶段性问题”使学生有阶梯。广泛性，问题的设置要考虑到大多数学生的认知水平，应面向全体学生，忌为少数“精英”学生设置。下面是利用资料设计问题和展开探究的例子，资料呈现与问题展开同步交错进行。

“塑料王”的发现

普鲁姆凯特实验组的研究成员将四氟乙烯CF2=CF2（沸点：-78℃）加压充入钢瓶，四周用干冰冷藏。实验时，撤去冷藏设施，连接好反应器，打开钢瓶阀门。这时，意想不到的事发生了：检流计指示无气流通过！面对此情景，大家一片诧异，怎么会呢？科学家们必须对此事故做出诊断。他们各抒己见，提出了种种猜测。各种假设随后都被逐一否定了。

问题1：如果你是当时研究人员之一，请提出你的假设。

①可能是检流计损坏？（检测：检流计完好无损）。②可能是四氟乙烯被冷冻成固体或液体了？（否决：因四氟乙烯的沸点只有-78℃，且阀门已打开，若有四氟乙烯，它一定成为气体逸出）。③也许实验发生意外，当初四氟乙烯气没有充入？（通过称量钢瓶充气前后的质量确定气体是充入的。）

他们的研究仿佛陷入了困境。无意中，谁摇动钢瓶，听到了“哐哐”的响声……这给他们的工作带来了信心和转机，科学家锯开钢瓶，倒出了一种白色的固体。原来，四氟乙烯经过反应已经变成了固体！

问题2：气体四氟乙烯怎么会变成固体的呢？请你给出一种猜想。

科学家对此百思不得其解。傍晚，普鲁姆凯特走出实验室，头脑中还在琢磨着这个问题。当他路过校园的一座雕塑时，无意中看到用铁链做成的护栏，忽然来了灵感……

问题3：假如换了你，铁链会给你带来什么启示？

有机物分子是否会从单个小分子变成长链的大分子呢？

问题4：可以搜集哪些事实来证明普鲁姆凯特假设的合理性？

①从生成物的物理性质分析：小分子变成大分子，碳原子数增多，溶沸点升高，可能成为固体。②从四氟乙烯结构特点分析：四氟乙烯分子内双键不稳定，易打开一个价键，再两两“拉手”成键，成为大分子。③从生成物的化学性质分析：大分子形成后分子中无双键且键能很大，此白色固体应该很稳定。

他们从这个灵感开始，后来终于弄清了整个变化的详细原因及化学反应机理，高聚物“塑料王”被发现了！（参阅《中学化学教学参考》2004年第4期。）

三、 培养科学情感

对化学科学的情形做一个阶段性的检查：我们目前所处的状态、我们获得的成就、我们又将走向何方？化学如何与今日的社会发展密不为分？如何传达化学科学在追求美好世界中的使命和成就？如何吸引最好的、最有才华的年轻学生进入化学科学的领域来应对挑战？这些都要求我们必须在化学教学中对学生进行化学科学情感教育。所幸的是，化学新课程为我们指引了方向，也为我们的化学科学情感教育提供了平台，化学科学中大量前沿的、激动人心的成果出现在了课本中，一种真实的人性的靠近我们身体的化学正在被学生所了解和接受。资料在教学中的合理使用，有助于培养学生的化学情感，有助于使学生确信“为化学而激动是很酷的”。

纳米技术在军事中的应用

1纳米就是10-9米，显然，1纳米是很小的，约与原子的大小相当，纳米技术就是“操纵原子的技术”，用纳米技术做成的材料就是“纳米材料”，又叫超微颗粒材料。随着纳米技术的飞跃发展，由微型武器组成的“微型军”将诞生，未来战争将有可能由数不清的具有各种功能的袖珍武器称雄天下。

“间谍草”是一种看似小草的微型探测器，其内装有敏感的超微电子侦察仪器、照相机和感应器，可侦察出百米以外坦克、车辆等出动时产生的震动和声音，能自动定位、定向和进行移动，绕过各种障碍物。如苍蝇般大小的机器虫可用飞机、火炮和步兵武器投放，大批机器“苍蝇”可在某地区形成高效侦察网，大大提高战场信息获取量。如再在它上面安上某种极小的弹头，“苍蝇”可变成“蜇人的马蜂”。德国已制造出一架只有黄蜂大小的直升机，其发动机只有削尖了的铅笔尖儿大，但转速可达每分钟10万次。我国清华大学已经开始研制纳米卫星（TBNS1），重量设计小于10kg。由于纳米武器装备所用材料少，物质成本极其低廉，纳米战争将不仅成为全新样式的战争，而且还是十足的低耗战争，当然也是十足的高技术战争。

四、培育科学精神

科学精神是人类精神中的不朽旋律。它激励人们驱除愚昧，求实创新，并不断推动社会进步。什么是科学精神？科学精神就是指由科学性质所决定并贯穿于科学活动之中的基本的精神状态和思维方式，是体现在科学知识中的思想或理念。科学精神具有丰富的内涵和多方面特征，但是追求认识的真理性，坚持认识的客观性和辩证性，是科学精神的首要特征。化学是一门科学学科，必须要承担起科学教育的任务，化学教育绝不是让学生记忆一大堆知识的符号，更多的是要借助学习知识的过程培育科学精神。据此，在教学中我们要坚持认识的发展性、客观性，要有选择地向学生介绍一些化学科学的新认识、新观点，以帮助学生形成正确的科学认识观。

“温室效应”的另一种说法

全球变暖的原因到目前为止还未有定论，存在争议。瑞典两位气候专家对温室效应成因作出新的解释，认为造成温室效应的主要原因并不是汽车和工厂所排放的二氧化碳，而是大气层中增多的水蒸气：瑞典中部大学的拉松和爱德华松说，根据他们提出的一种计算未来气温的新模式，地球确实像其他研究人员所认为的那样，正在进入一个逐渐变暖的时期，但这主要是因为地球轴心在向太阳倾斜，而使地球与太阳之间的距离在今后的一万年里有所缩短，他们说，随着气温的升高，地球大气层中的水蒸气逐渐增多。因此，造成温室效应的罪魁祸首更主要的是增多的水蒸气，而并不是汽车和工厂所排放的二氧化碳。

全球变暖也不是只会带来害处，还可以带来好处。许多科学家认为，最近的种种迹象都支持这种乐观的看法。未来的气温升高预计只会使夜间和冬天的气温变暖，而不会改变白天和夏天的最高气温。因此它几乎不会给植物或人类增加生存压力。（参阅《中学化学教学参考》2004年第10期）

资料在新课程教学中的应用非常普遍，还可以用于加强知识掌握、揭示原生问题、培养科学方法，树立道德观念等方面。

【参考文献】

[1]朱志江.谈新课程教学中资料的使用.中学化学教学参考，2006（12）：38.

[2]陈尔强等译.超越分子前沿. 北京：科学出版社. 2004：1.